(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光受信器識別閾値最適化の方法であって、
前記光受信器が業務を受ける前、以下のステップを実行し、
A、識別閾値調整範囲の最大値と最小値を確定し、及び識別閾値調整のステップサイズを確定する；
B、識別閾値調整範囲の中で識別閾値の値を調整し、それぞれの識別閾値の値が対応するFEC前のビット誤り率を別々に測定する；及び
C、検出したFEC前のビット誤り率の中で最小値を探し、それに対応する識別閾値の値は即ちベスト識別閾値の値である；
前記光受信器が業務を受ける後、まずは識別閾値の調整の範囲を縮小し、識別閾値の調整のステップサイズを減少し、FEC前のビット誤り率を根拠にして光受信器の識別閾値に対し最適化調整をすることを含む光受信器識別閾値最適化の方法。
【請求項２】
請求項1に記載の方法であって、その中、前記FEC前のビット誤り率は単位時間の中にFEC前の0のビット誤り数と1のビット誤り数の和である。
【請求項３】
請求項1に記載の方法であって、前記ステップAの前は以下のステップを含む：
前記光受信器のシステムパラメーターが正常範囲の中に置かれ、且つ不変を保つことを確定する。
【請求項４】
請求項3に記載の方法であって、その中、前記光受信器のシステムパラメーターは受信光パワー、光信号対雑音比及び残留分散パラメーターを含む。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、その中、前記ステップCにおいて、順次探索法或いはセグメント探索法を採用して、検出したFEC前のビット誤り率の中で最小値を探す。
【請求項６】
請求項1に記載の方法であって、その中、前記ステップCにおいて、検出したFEC前のビット誤り率の中の最小値が対応する識別閾値の値は幾つかある場合、その中の中央値を取ってベスト識別閾値の値にする。
【請求項７】
光受信器識別閾値最適化の装置であって、識別閾値調整ユニット、FEC前のビット誤り率測定ユニット、識別閾値コントロールユニット及びベスト識別閾値確定ユニットを含み、その中、
前記識別閾値調整ユニットは前記識別閾値コントロールユニットの調整コマンドによって識別閾値調整範囲の中で識別閾値の値を調整するように設置される；
前記FEC前のビット誤り率測定ユニットはそれぞれの識別閾値の値が対応するFEC前のビット誤り率を測定し、FEC前のビット誤り率を前記識別閾値コントロールユニットに転送するように設置される；
前記識別閾値コントロールユニットは前記光受信器が業務を受ける前、識別閾値調整範囲の最大値と最小値を確定し、及び識別閾値調整のステップサイズを確定し、且つ前記識別閾値調整ユニットに識別閾値調整コマンドを発信し、前記光受信器が業務を受ける後、まずは識別閾値の調整の範囲を縮小し、識別閾値の調整のステップサイズを減少し、再び前記識別閾値調整ユニットに識別閾値調整コマンドを発信し、前記FEC前のビット誤り率測定ユニットから送信されたFEC前のビット誤り率を受信し、そして前記FEC前のビット誤り率及びそれに対応する識別閾値の値を前記ベスト識別閾値確定ユニットに転送するように設置され；
前記ベスト識別閾値確定ユニットは前記識別閾値コントロールユニットから送信された前記FEC前のビット誤り率及びそれに対応する識別閾値の値受信し、すべての検出した前記FEC前のビット誤り率の中で最小値を探すように設置され、前記最小値が対応する識別閾値の値が即ちベスト識別閾値の値である。
【請求項８】
請求項7に記載の装置であって、その中、前記FEC前のビット誤り率は単位時間内にFEC前の0のビット誤り数と1のビット誤り数の和である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光通信技術分野に係わり、特に光受信器識別閾値の最適化方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムの中で、送信端の光送信器は0と1のデジタル電気信号を光信号に変換し、光ファイバーの中で伝送させ、受信端の光受信器で光電変換を通じて、0と1のデジタル電気信号をリセットする。理想的には光受信器の識別閾値が平均値にある、即ち50％のところ、正確に0と1の信号を判定できる。しかし長距離伝送のプロセスの中でノイズ、光ファイバーの非線形効果など要素の影響で、信号1と信号0が歪みになるので、光受信器の識別閾値を調整して、0と1の信号を正確に判定することが必要である。
【０００３】
現在光通信システムの中で主はFEC（Forward Error Correction、順方向誤り訂正）のエンコードとデコード方法を採用して、0と1のビット誤りに対しエラー検出とエラー訂正をする。光受信器識別閾値の最適化はFECの前の0と1のビット誤りの数、即ちFECの前のビット誤り数を効果的に減少できる。FECの前のビット誤り率が最小となると、FECの後のビット誤り率も最小になる、即ちシステムのビット誤り率は最小であるので、FECの前のビット誤り率を光受信器識別閾値の最適化の根拠をすることができる。
【０００４】
特許CN1753355A、US2004105687、EP1675282、WO03013030A2が発表した光受信器識別閾値の最適化方法は：リアルタイムでビット誤り0とビット誤り1の数値を得て、ビット誤り0とビット誤り1の差の値とインデックス値の大きさを判断する。もし差の値はインデックス値より小さいなら、識別閾値は調整する必要がない；もし差の値はインデックス値より小さくないなら、差の値によって識別閾値調整の方向とステップサイズを決め、そして識別閾値に対しリアルタイム急速な調整をする。
【０００５】
通常状態の光通信システムの中で、光受信器に入った光信号対騒音比は比較的に高いであり、この状態で、一定範囲内すべての識別閾値の値が対応するビット誤り0とビット誤り1の差の値はインデックス値より小さい、例えば識別閾値は30％から50％までの範囲で、ビット誤り0とビット誤り1の差の値はともにインデックス値より小さい。識別閾値の初期値がこの範囲の中であれば、前記方法で調整し得た識別閾値は識別閾値の初期値である；識別閾値の初期値がこの範囲より小さい場合、前記方法で調整して得た識別閾値はこの範囲の最小値30％である；識別閾値の初期値がこの範囲より大きい場合、前記方法で調整して得た識別閾値はこの範囲の最大値50％である。これでわかるように、前記方法で得た最適化後の識別閾値の値は識別閾値初期値と係わり、識別閾値とビット誤り0とビット誤り1の差の値は唯一対応の関係ではなく、最適化後の識別閾値は明らかに最適値ではない。
【０００６】
光通信システムの中で、光受信器識別閾値に影響を与える主な要素には光送信器パラメーター、受信光パワー、光信号対騒音比、残留分散などを含む。これらの要素はビット誤り0とビット誤り1の数値への影響は複雑である。システムが外界の影響を受け、幾つかの要素が突然な変更になる時、前記方法を利用して、識別閾値をリアルタイム調整したら識別閾値の大幅な調整と震動になる結果をもたらすかもしれない、それによって、信号性能が劣化になって、深刻な状況の場合業務の通常の通信に影響を与えるかもしれない。
【０００７】
これでわかるように、前記光受信器が運行過程中の大幅リアルタイム調整識別閾値の方法はシステムの安定性と信頼性に影響するリスクが存在する。従って、業務を受ける光受信器に対し識別閾値への大幅調整を避けるべきである。識別閾値への大幅最適化調整は光受信器の出荷前と業務の開通前に行うべきで、光受信器が業務を受ける後識別閾値が固定的であることを保つ、或いは指定した小範囲の中で識別閾値を最適化すべきである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は光受信器識別閾値最適化の方法及び装置であって、従来技術が光通信システムの運行過程中で識別閾値を大幅にリアルタイム調整する方式にシステムの安定性と信頼性を影響する問題が存在することを解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の技術考案は以下のように：
光受信器識別閾値最適化の方法であって、以下のステップを含む：
A、識別閾値調整範囲の最大値と最小値を確定し、及び識別閾値調整のステップサイズを確定する；
B、識別閾値調整範囲の中で識別閾値の値を調整し、それぞれの識別閾値の値が対応するFEC前のビット誤り率を別々に測定する；及び
C、検出したFEC前のビット誤り率の中で最小値を探し、それに対応する識別閾値の値は即ちベスト識別閾値の値である。
【００１０】
望ましいのは、前記FEC前のビット誤り率は単位時間の中にFEC前の0のビット誤り数と1のビット誤り数の和である。
【００１１】
望ましいのは、前記ステップAの前はさらに前記光受信器のシステムパラメーターが正常範囲の中に置かれ、且つ不変を保つことを確定することを含む。
【００１２】
望ましいのは、前記光受信器のシステムパラメーターは受信光パワー、光信号対雑音比及び残留分散パラメーターを含む。
【００１３】
望ましいのは、前記ステップCにおいて、順次探索法或いはセグメント探索法を採用して、検出したFEC前のビット誤り率の中で最小値を探す。
【００１４】
望ましいのは、前記ステップCにおいて、検出したFEC前のビット誤り率の中の最小値が対応する識別閾値の値は幾つかある場合、その中の中央値を取ってベスト識別閾値の値にする。
【００１５】
光受信器識別閾値最適化の装置であって、識別閾値調整ユニット、FEC前のビット誤り率測定ユニット、識別閾値コントロールユニット及びベスト識別閾値確定ユニットを含み、その中、
前記識別閾値調整ユニットは前記識別閾値コントロールユニットの調整コマンドによって識別閾値調整範囲の中で識別閾値の値を調整するように設置される；
前記FEC前のビット誤り率測定ユニットはそれぞれの識別閾値の値が対応するFEC前のビット誤り率を測定し、FEC前のビット誤り率を前記識別閾値コントロールユニットに転送するように設置される；
前記識別閾値コントロールユニットは前記識別閾値調整ユニットに識別閾値調整コマンドを発信し、前記FEC前のビット誤り率測定ユニットから送信されたFEC前のビット誤り率を受信し、そして前記FEC前のビット誤り率及びそれに対応する識別閾値の値を前記ベスト識別閾値確定ユニットに転送するように設置され；
前記ベスト識別閾値確定ユニットは前記識別閾値コントロールユニットから送信された前記FEC前のビット誤り率及びそれに対応する識別閾値の値受信し、すべての検出した前記FEC前のビット誤り率の中で最小値を探すように設置され、前記最小値が対応する識別閾値の値が即ちベスト識別閾値の値である。
【００１６】
望ましいのは、前記FEC前のビット誤り率は単位時間内にFEC前の0のビット誤り数と1のビット誤り数の和である。
【００１７】
本発明の前記技術考案を利用し、設備の出荷前と業務の開通前に、まず識別閾値調整範囲と識別閾値調整のステップスイズを確定し、それからFEC前のビット誤り率を根拠にして、光受信器の識別閾値に対し最適調整をして、FEC前の最小のビット誤り率が対応するベスト識別閾値の値得られ、このベスト識別閾値の値は確定の範囲の中での全局ベスト識別閾値の値であり、局部ベスト識別閾値の値ではない。
【００１８】
本発明の前記技術考案を利用し、業務が開通後、まずは識別閾値の調整の範囲を縮小し、識別閾値の調整のステップサイズを減少し、FEC前のビット誤り率を根拠にして光受信器の識別閾値に対し最適化調整をして、識別閾値調整範囲縮小後の最適化識別閾値の値を得る。
【００１９】
従来技術と比べて、本発明は実現簡単で、光受信器は業務を受けて運行状態で頻繁、大幅な識別閾値調整がもたらす震動現象を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図1、は本発明の前記光受信器識別閾値最適化方法の実現原理のフローチャートであって；
【図２】図2、は本発明の前記光受信器識別閾値最適化の装置の概略構成図であって；
【図３】図3、は本発明の前記光受信器識別閾値最適化方法の一つの好ましい実施例のフローチャートであって；
【図４】図4、は本発明の前記光受信器識別閾値最適化の装置の一つの好ましい実施例のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下は図面と最適実施例を参照しながら、本発明の技術考案を詳しく説明する。図1を参照して下さい、これは本発明の前記光受信器識別閾値方法の実現原理のフローチャートであって、以下のステップを含む：
ステップ10、識別閾値調整範囲の最大値と最小値を確定し、及び識別閾値調整のステップサイズを確定する。
【００２２】
本ステップの前は前記光受信器のシステムパラメーターが適切な範囲の中にあることを確定し、そしてそれの不変を維持することも含む。前記光受信器のシステムパラメーターは受信光パワー、光信号対雑音比（SNR）及び残留分散パラメーターを含む。
【００２３】
ステップ11、識別閾値調整範囲の中で識別閾値の値を調整し、それぞれの識別閾値の値が対応するFEC前のビット誤り率を測定し、前記FEC前のビット誤り率は単位時間内にFEC前の0のビット誤り数と1のビット誤り数の和である
ステップ12、測定したFEC前のビット誤り率の中で最小値を探し、それに対応する識別閾値の値は即ち最適識別閾値の値である；
本ステップで、順次探索法或いはセグメント探索法を採用して、測出したFEC前のビット誤り率の中で最小値を探すことができ、検出したFECビット誤り率の中の最小値が対応する識別閾値の値は幾つかの場合、その中の中央値を取ってベスト識別閾値の値にする。
【００２４】
それぞれの受信光パワー、光信号対雑音比及び残留分散などのシステムパラメーターはそれぞれのベスト識別閾値に対応する。上記方法を利用して光受信器の識別閾値を最適化する時、システムパラメーターは変わらないことを維持するべきである。受信光パワー、光信号対雑音比及び残留分散などのパラメーターが変化になり、もともとの識別閾値の値は既にベスト識別閾値の値ではない時、本発明の方法をもう一度利用し、新しいベスト識別閾値の値が得ることができる。
【００２５】
本発明の上記方法相応して、更に光受信器識別閾値最適化の装置を打ち出し、図2を参照して下さい。これは本発明の前記光受信器識別閾値最適化の装置の概略構成図であって、主は識別閾値調整ユニット、FEC前のビット誤り率測定ユニット、識別閾値コントロールユニット及び最適識別閾値確定ユニットを含み、その中、
識別閾値調整ユニットは識別閾値コントロールユニットの指令によって識別閾値調整範囲内で目前の識別閾値の値を調整する；
FEC前のビット誤り率測定ユニットはそれぞれの識別閾値の値が対応するFEC前のビット誤り率を測定し、前記FEC前のビット誤り率は単位時間内にFEC前の0ビット誤りの数と1ビット誤りの数の和であり、検出したFECのビット誤りを識別閾値コントロールユニットに伝送する；
識別閾値コントロールユニットは識別閾値調整ユニットに識別閾値調整指令を送信し、FEC前のビット誤り率測定ユニットからのFEC前のビット誤り率を受信し、FEC前のビット誤り率と識別閾値の値のデータを最適識別閾値確定ユニットに送信する；
ベスト識別閾値確定ユニットは識別閾値コントロールユニットからのFEC前のビット誤り率と識別閾値の値のデータを受信し、すべての検出したFEC前のビット誤り率の中で最小値を探し、それに対応する識別閾値の値は即ちベスト識別閾値の値である。
【００２６】
これからは具体的な実施例で本発明の具体的な実現をもう一層に詳しく説明する。
【００２７】
図3を参照してください、当該図は本発明の前記光受信器識別閾値の方法の一つの好ましく実施例のフローチャートであって、主は以下のステップを含む：
ステップ20、光受信器の受信光パワー、光信号対雑音比、残留分散などのパラメーターが適切の範囲の中にあることを確定し、識別閾値調整範囲の最小値と最大値を確定し、識別閾値調整のステップサイズを確定する。例えば識別閾値の最小値は20％、識別閾値の最大値は70％と確定する。識別閾値調整の最小のステップサイズは識別閾値を調整するデジタルポテンショメーターの精度で決められ、8位のデジタル制御抵抗器を使用する時、最小のステップサイズは約0.4％である。一般的に、ステップサイズは予め最小のステップサイズ掛けるNと設定され、その中N＝1、2、3、……。Nは小さくほど、識別閾値最適化の時間は長くなる；Nは大きくほど、識別閾値最適化の時間は短くなる。
【００２８】
ステップ21、目前の識別閾値の値を識別閾値最小値に初期化する。
【００２９】
ステップ22、識別閾値を目前の識別閾値の値に調整する。
【００３０】
ステップ23、光受信器が通常の運行状態であるかどうかということを判断し、通常の運行状態であれば、ステップ24を実行し、通常の運行状態でないなら、ステップ26へ向かう；光受信器が通常の運行状態にあることとは、信号ロス警告及びフレームロス警告がなく、且つFEC前のビット誤り率は10−4より小さいことを指す。
【００３１】
ステップ24、目前のFEC前のビット誤り率を測定する。
【００３２】
ステップ25、目前のFEC前のビット誤り率及びそれに対応する識別閾値の値をレコードする。
【００３３】
ステップ26、目前の識別閾値の値に予め設定したステップサイズを増える。
【００３４】
ステップ27、目前の識別閾値の値は識別閾値の最大値より大きいかどうかを判断し、大きいなら、ステップ28を実行し、さもなければ、ステップ22に戻る。
【００３５】
ステップ28、レコードしたFEC前のビット誤り率の中で最小ビット誤り率を探し、それと対応する識別閾値の値は即ちベスト識別閾値の値である。最小ビット誤り率が対応する識別閾値の値は一つの値ではなく、一組の値であれば、この一組の値の中間の値をベスト識別閾値の値にする。
【００３６】
ステップ29、識別閾値を最小のFEC前のビット誤り率が対応するベスト識別閾値の値に調整し、最適化終了。
【００３７】
図4を参照してください。当該図は本発明の前記光受信器最適化の識別閾値装置の一つの好ましい実施例のブロック図であって、主は識別閾値調整ユニット、クロックデータリカバリー（CDR）ユニット、FEC前のビット誤り率測定ユニット、識別閾値コントロールユニット及びベスト識別閾値確定ユニットを含み、その中、
識別閾値調整ユニットは識別閾値コントロールユニットの調整指令によって、識別閾値調整の範囲の中で光受信器の中の光電変換及び増幅ユニットから出力したデジタル信号の識別閾値の値を調整する；
クロックデータリカバリーユニットは識別閾値調整ユニットから出力した信号の流れをデータ信号とクロック信号に分離し、データ信号に対しシリアルツーパラレル（serial-to-parallel ）変換し、FEC前のビット誤り率測定ユニットに入力する。
【００３８】
FEC前のビット誤り率測定ユニットはクロックデータリカバリーユニットが入力したデータ信号の識別閾値の値と対応するFEC前のビット誤り率を測定し、それを識別閾値コントロールユニットに伝送する。
【００３９】
識別閾値コントロールユニットは識別閾値調整ユニットに識別閾値調整指令を送信し、FEC前のビット誤り率測定ユニットからのFEC前のビット誤り率を受信し、FEC前のビット誤り率と識別閾値の値のデータをベスト識別閾値確定ユニットに伝送し；第1回目送信の識別閾値調整指令は識別閾値を識別閾値範囲値の中の最小値に指定し、後のFEC前のビット誤り率測定ユニットのトリガーによって、毎回発信した調整指令の中において識別閾値に予め設定のステップサイズを増加し、それが識別閾値範囲値の中の最大値に至るまで増加を続ける。一つの識別閾値調整指令を送信するたびに、対応に一つのFEC前のビット誤り率を受信する。
【００４０】
ベスト識別閾値確定ユニットは識別閾値コントロールユニットからのFEC前のビット誤り率と識別閾値の値のデータを受信し、すべての検出したFEC前のビット誤り率の中で最小値を探し、それと対応する識別閾値の値は即ちベスト識別閾値の値である。
【００４１】
本領域における技術者は本発明に対して本発明の精神と範囲に基ついていろんな変更と変形を加えることができるということが明らかである。そうすると、もしこれらの変更と変形は本発明の権利要求及びそれと同一の技術の範囲の中に属した場合、本発明はこれらの変更と変形も含む。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の前記技術考案を利用し、設備の出荷前と業務の開通前に、まず識別閾値調整範囲と識別閾値調整のステップスイズを確定し、それからFEC前のビット誤り率を根拠にして、光受信器の識別閾値に対し最適調整をして、FEC前の最小のビット誤り率が対応するベスト識別閾値の値得られ、このベスト識別閾値の値は確定の範囲の中での全局ベスト識別閾値の値であり、局部ベスト識別閾値の値ではない。
【００４３】
本発明の前記技術考案を利用し、業務が開通後、まずは識別閾値の調整の範囲を縮小し、識別閾値の調整のステップサイズを減少し、FEC前のビット誤り率を根拠にして光受信器の識別閾値に対し最適化調整をして、識別閾値調整範囲縮小後の最適化識別閾値の値を得る。
【００４４】
従来技術と比べて、本発明は実現簡単で、光受信器の業務を受けている運行状態での頻繁、大幅な識別閾値調整による震動現象を避けることができる。
【図１】
0005149996.tif 000002
【図２】
0005149996.tif 000003
【図３】
0005149996.tif 000004
【図４】
0005149996.tif 000005